После этого на Г. Галилея посыпались доносы в инквизицию, и началась травля ученого. Зачинщиком ее стал представитель схоластики Л. делла Коломба, публично выступивший против ученого. Но главным преследователем Г. Галилея стал доминиканский монах Ф. Каччини, который в марте 1615 года прибыл в Рим и выступил с проповедью «Мужи галилейские, что стоите, смотря на небо».
В 1623 году на папский престол под именем Урбана VIII был избран кардинал М. Барберини, который восторгался Г. Галилеем и «даже воздавал ему хвалу в стихах». Но, став папой, он принес свое дружеское расположение к ученому в жертву интересам текущей политики, ибо прекрасно понимал, что учение Н. Коперника разрушает средневековую картину мира, и при всем своем уважении к Г. Галилею отказался сделать хоть малейшее послабление в пользу запрещенного гелиоцентризма. И тогда ученый приступает к работе над сочинением, которое назвал впоследствии «Диалог о двух главнейших системах мира – Птолемеевой и Коперниковой». Если бы труд его был напечатан, то защищаемая церковью теория Птолемея была бы окончательно разрушена его книгой. Но как провести такое сочинение через цензуру? В известной степени замаскировать собственные взгляды ему позволило изложение точек зрения – противников и сторонников учения Н. Коперника. Пусть церковь запрещает движение Земли! Пусть инквизиторы грозят страшными карами! Он, Галилео Галилей, выполнит свой долг перед человечеством; он добьется признания гелиоцентризма, он представит неопровержимые доказательства его истинности… В январе 1632 года книга была издана и вокруг нее сразу же поднялся невообразимый шум: она была объявлена «более ужасной и для церкви более пагубной, чем писания Лютера и Кальвина». И вскоре папе Урбану VIII доложили: «Галилея мы можем только ненавидеть, как ненавидят змею, которая собирается нас ужалить. Учение Коперника, распространяемое им, заключает в себе смертельную опасность для церкви, и мы должны принять все меры, чтобы не допустить его распространения и не позволить приводить доказательства, подтверждающие его учение».
В 1633 году инквизиция потребовала от Г. Галилея, которому было тогда 70 лет, явиться на допрос в Рим. Даже флорентийский инквизитор, вовсе не склонный к чувствительности, написал в папскую курию, что ученый стар, тяжело болен и поездка в Рим, где тогда свирепствовала чума, ему не под силу. Он просил провести расследование во Флоренции, но папа потребовал присутствия Г. Галилея в Риме, и ни старость, ни болезни не спасли ученого от суда инквизиции.
В Риме ученый жил сначала во дворце тосканского посольства, а потом его перевели во дворец римской инквизиции, но поместили не в тюремную камеру, а на квартире прокурора инквизиции К. Синчеро. Ученому предоставили три комнаты и приставили к нему слугу. В здании суда Г. Галилей провел несколько недель, и вот наступил день, когда собрались его судьи. Тускло горевшие свечи освещали мрачный сводчатый зал. За длинным столом, на котором лежали Евангелие, крест и череп с костями, восседали инквизиторы в черных одеяниях с балахонами, закрывавшими им лица. Были здесь и кардиналы в красных мантиях.
Папа Урбан VIII повелел вести допросы Г. Галилея под угрозой пытки; даже сохранился документ, в котором это повеление верховного понтифика было записано. Некоторые исследователи полагают, что в день последнего допроса Г. Галилея привели в камеру пыток. И дальше об этом мрачном дне рассказывается так: «Инквизитор сделал знак головой в сторону, где стоял палач. Тот подошел к Галилею, связал ему руки и вывел в соседнюю комнату, где находились орудия пыток. Через полчаса ученого привели обратно и снова поставили перед судьями. Его трудно было узнать. Ноги едва шли, лицо искривилось от перенесенной муки, он был еле жив…
Галилео Галилей знал, что угроза будет приведена в исполнение. Судьбы Д. Бруно и многих других, кто побывал в руках инквизиции, были ему хорошо известны. Вот так и было вырвано у него отречение!»
Знаменитая фраза «А все-таки она вертится!» не была произнесена вслух. Одни исследователи трактуют отречение Г. Галилея как тяжкое грехопадение ученого, другие – как мудрый тактический шаг, как цену, заплаченную за то, чтобы иметь возможность продолжить свои исследования.